김영관 인천대 교수팀, 에너지 절약 가능한 유리창 단열 스크린 개발
김영관 인천대 교수팀, 에너지 절약 가능한 유리창 단열 스크린 개발
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김영관 교수
김영관 교수

[한국대학신문 조영은 기자] 김영관 인천대학교(총장 조동성) 신소재공학과 교수팀이 최근 유리창을 통한 에너지의 낭비를 최소화하고 여름철 햇볕으로 인한 실내온도 상승의 문제를 줄일 수 있는 유리창 단열 스크린을 개발했다.

에너지관리공단에 따르면 일반적으로 단독주택의 경우 유리창을 통한 에너지 낭비는 약 45%에 이른다. 더구나 최근 대부분의 고층 건물에는 소위 커튼월 방식이 적용돼서 유리창이 건물의 외곽을 대부분의 차지하고 있다. 따라서 유리창을 통한 에너지의 낭비는 60% 이상이 된다.

여름철뿐만 아니라 겨울철에도 햇볕으로 인한 실내온도 상승은 근무나 생활에 불편을 줄 정도다. 또 이를 억제하기 위해 에어컨이 무한적으로 가동되면서 이로 인한 전기 에너지 낭비가 막대하다.

기존 대부분의 유리창 단열 시도에는 단열 필름, 뽁뽁이, 롤스크린, 실외 차양대 등이 사용됐다. 단열 필름의 경우 필요시에 개폐가 불가능하고 유리창의 frame을 통한 열의 이동을 억제치 못한다는 단점이 있다. 또 외부의 차양대 설치는 고층건물에 설치가 곤란하고 비용과 사후처리가 만만치 않다.

이에 김영관 교수팀은 유리창을 통한 열의 이동을 억제하는 디자인을 개발했다. 열은 복사·대류·전도의 3경로를 통해 전달되는데 이 제품은 불투명 단열재를 사용해 복사와 전도의 열전달을 억제하며, 가이드 레일을 활용해 열의 대류 이동을 억제한다.

이 제품에 대한 열적인 특성을 평가한 결과 태양열 취득율(SHGC)이 0.34로 확인됐다(KCC4.7mm투명창과 합체 실험). 즉 태양빛을 받았을 때 들어오는 열의 34%만 통과 시키는 것이다. 또 이 제품을 아파트에 적용한 결과 겨울철에도 기존의 버티칼 블라인드를 설치한 경우에 비해 난방 가스를 27% 절약하는 결과를 확인했다.

현재 유리창 건물이 대부분인 인천대 송도 캠퍼스에는 단열 필름, 롤스크린 등이 설치됐으나 대부분 단열 성능이 미흡해 여름철 햇빛 주사로 인한 실내 온도 상승 문제가 심각했다. 이에 이 제품을 인천대에 시범 설치한 결과 대부분의 사무실의 환경이 쾌적하게 바뀐 것을 확인했다.

대학 관계자는 “이 제품을 설치하는 경우 개폐가 가능하며 에너지 절약이 20% 이상 가능하므로 설치 사용함에 따라서 비용도 회수하게 되는 적절한 해결방안이 될 수 있다”고 전했다.


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